Diseño y construcción de protecciones para fuentes de corriente directa utilizando un esquema basado en micro controlador

Abstract

In this project we present the design and construction of protections to three sources with direct current voltages of -12V, + 12V and 5V, protection is based on the use of a microcontroller (MCC). The protection design is divided into two parts, signal conditioning and processing of the same, but physically this work is built on three printed circuit boards, these are the power supply to the protection, signal coupling and the signal processing card. First, the power supply is designed to protect, which is linear with + 15v output, -15V and + 5V. The values ​​± 15v feed the signal conditioning card and the value of + 5V signal processing stage. After the circuits for measuring and coupling current and voltage signals are designed. Because the microcontroller operates used 5v, this signal conditioning is the case voltage; to reduce these values ​​in operating ranges MCC. Design of current necessary to first convert the voltage, then this voltage operating ranges climb to MCC. After the processing step of measurements, by software implemented in the microcontroller, to capture these signals using the analog to digital converter (A / D) incorporated in the MCC, the signal processing is based on comparison of the measured values with the operating values. If the measured values ​​are not within the operating parameters of the MCC sends an interrupt signal to a relay, which opens the supply of AC 127 V source.

En el presente proyecto se presenta el diseño y construcción de protecciones para tres fuentes de corriente directa con voltajes de -12v, +12v y 5v, la protección se basa en el uso de un micro controlador (Mcc). El diseño de la protección se divide en dos partes, el acondicionamiento de señal y el procesamiento de la misma, pero físicamente el presente trabajo está construido en tres circuitos impresos, estos son la fuente de alimentación a la protección, el acoplamiento de la señal y la tarjeta de procesamiento de señales. Primeramente se diseña la fuente de alimentación a la protección, la cual es de tipo lineal con salidas de +15v, -15v y +5v. Los valores ± 15v alimentan la tarjeta de acondicionamiento de señal y el valor de +5v la etapa de procesamiento de señales. Después se diseñan los circuitos para medición y acoplamiento de la señales de corriente y voltaje. Debido a que el micro controlador que se utiliza opera con 5v, este acondicionamiento de señales consiste para el caso del voltaje; en reducir estos valores en rangos de operación del Mcc. Para el acondicionamiento de la corriente es necesario, primero convertir esta a voltaje y después este voltaje escalarlo a rangos de operación del Mcc. Después en la etapa de procesamiento de mediciones, mediante software implementado en el micro controlador, capturar estas señales, utilizando el convertidor analógico digital (A/D) incorporado en el Mcc, El procesamiento de la señal, se basa en la comparación de los valores medidos con los valores de operación. En caso de que los valores medidos no se encuentren dentro de los parámetros de operación, el Mcc envía una señal de interrupción a un relevador, el cual abre la alimentación de 127 V de AC de la fuente.